硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害.doc

行業(yè)資料：_硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害單位：_部門：_日期：_年_月_日第 1 頁 共 10 頁硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害硝酸鹽（NO3）與亞硝酸鹽（NO2）分別是硝酸（HNO3）和亞硝酸（HNO2）的酸根，它們作為環(huán)境污染物而廣泛地存在于自然界中，尤其是在氣態(tài)水、地表水和地下水中以及動植物體與食品內(nèi)。環(huán)境中硝酸鹽與亞硝酸鹽的污染來源很多，如：1.人工化肥：有硝酸銨、硝酸鈣、硝酸鉀、硝酸鈉和尿素等；2.生活污水、生活垃圾與人畜糞便，據(jù)測試1升生活污水在自然降解過程中，可產(chǎn)生110毫克硝酸鹽；1公斤垃圾糞便堆肥在自然條件下經(jīng)淋濾分解后，可產(chǎn)生492毫克硝酸鹽；3.食品、燃料、煉油等工廠排出大量的含氨廢棄物，經(jīng)過生物、化學(xué)轉(zhuǎn)換后均形成硝酸鹽進(jìn)入環(huán)境中；4.汽車、火車、輪船、飛機(jī)、鍋爐、民用爐等燃燒石油類燃料、煤炭、天然氣，可產(chǎn)生大量氮氧化物，平均燃燒1噸煤、1千升油和1萬立方米天然氣可分別產(chǎn)生二氧化氮氣體9、13與63公斤，這些二氧化氮氣體經(jīng)降水淋溶后可形成硝酸鹽降落到地面和水體中；5.食品防腐與保鮮：硝酸鹽與亞硝酸鹽被廣泛用在肉品和魚的防腐和保存上，以使肉制品呈現(xiàn)紅色和香味，在每公斤肉食品中加入亞硝酸鹽（一般為亞硝酸鈉）5毫克以下，在一定時間內(nèi)肉色觀感良好；加入20毫克以上，可呈現(xiàn)商業(yè)上需要的穩(wěn)定色彩；加入50毫克則有特殊氣味。環(huán)境中化肥施用、污水灌溉、垃圾糞便、工業(yè)含氮廢棄物、燃料燃燒排放的含氮廢氣等在自然條件下，經(jīng)降水淋溶分解后形成硝酸鹽，流入河、湖并滲入地下，從而造成地表水和地下水的硝酸鹽污染。如污水下滲、污灌和濫施化肥可使地下水硝酸鹽含量由數(shù)毫克/升劇增至400毫克/升以上（國家生活飲用水硝酸鹽含量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)小于88.6毫克/升，以氮計小于20毫克/升）；濫施化肥、污灌、用硝酸鹽污染的水源灌溉也使農(nóng)作物吸收了大量的硝酸鹽類，如過分施肥所產(chǎn)的菠菜中每公斤干重可含亞硝酸鹽達(dá)3600毫克。還有腌制的漬酸菜、經(jīng)過長途運輸和長期貯存的蔬菜以及隔夜的熟蔬菜不僅硝酸鹽含量大量增加，而且在硝酸鹽還原菌的作用下，硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽。上述含有大量硝酸鹽與亞硝酸鹽的飲水、蔬菜、糧食、魚、肉制品、漬酸菜、隔夜炒菜等經(jīng)人食用后，大量亞硝酸鹽可使人直接中毒，而且硝酸鹽在人體內(nèi)也可被還原為亞硝酸鹽。亞硝酸鹽與人體血液作用，形成高鐵血紅蛋白，從而使血液失去攜氧功能，使人缺氧中毒，輕者頭昏、心悸、嘔吐、口唇青紫，重者神志不清、抽搐、呼吸急促，搶救不及時可危及生命。不僅如此，亞硝酸鹽在人體內(nèi)外與仲胺類作用形成亞硝胺類，它在人體內(nèi)達(dá)到一定劑量時是致癌、致畸、致突變的物質(zhì)，可嚴(yán)重危害人體健康。為了防止硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害，除了要科學(xué)合理地施用化肥、禁止使用污水灌溉、實行污水、垃圾與糞便無害化處理等環(huán)保措施以保護(hù)地表水與地下水源不遭受硝酸鹽和亞硝酸鹽污染外，還應(yīng)盡量少吃腌制、熏制、臘制的魚、肉類、香腸、臘肉、火腿、罐頭食品、漬酸菜、鹽腌不久的菜；不買存放過久、隔日或發(fā)蔫的蔬菜；當(dāng)日買的菜當(dāng)日吃完；不吃隔夜的熟蔬菜；不可將剩飯菜長久存放；不可將工業(yè)用亞硝酸鹽（如亞硝酸鈉）當(dāng)做食鹽誤食。第 3 頁 共 10 頁硝酸行業(yè)的重大危險源辨識1.1重大危險源要素分析：重大危險源是指長期地或臨時地生產(chǎn)、加工、搬運、使用或貯存危險物質(zhì)，且危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過臨界量的單元。單元指一個（套）生產(chǎn)裝置、設(shè)施或場所，或同屬一個工廠的且距邊緣距離小于500m的幾個（套）生產(chǎn)裝置、場所或設(shè)施。危險物質(zhì)指一種物質(zhì)或若干種物質(zhì)的混合物，由于它的化學(xué)、物理或毒性特性，使其具有易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸或中毒的危險。當(dāng)單元內(nèi)存在危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的臨界量，該單元即被定為重大危險源。本廠生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜。具有易燃、易爆、有毒、高溫、高壓及生產(chǎn)過程連續(xù)性的特點。其中間產(chǎn)品半水煤氣（一氧化碳和氫氣混合物）、半水煤氣中的硫化氫和甲烷、以及產(chǎn)品氨、甲醇均屬于GB18218-xx標(biāo)準(zhǔn)中所列的危險物質(zhì)。這些物質(zhì)在設(shè)備失效、泄漏、操作失控或自然災(zāi)害等情況下，存在著發(fā)生火災(zāi)爆炸、人員中毒窒息等嚴(yán)重事故的潛在危險。另外，建設(shè)項目中使用壓力容器、壓力管道和鍋爐是國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件（安監(jiān)管協(xié)調(diào)至【xx】56號）中要求重大危險源申報的危險能量儲存設(shè)施。因此，從存在危險物質(zhì)和危險能量設(shè)施方面看，該評價區(qū)域具備了構(gòu)成重大危險源的必要條件。有鑒于此，應(yīng)該進(jìn)一步對生產(chǎn)過程中危險物質(zhì)的種類、每種危險物質(zhì)的具體數(shù)量以及設(shè)備操作條件等進(jìn)行認(rèn)真地分析和計算，以便最終科學(xué)的確認(rèn)該廠是否構(gòu)成重大危險源。1.2重大危險源辨識方法重大危險源辨識方法是依據(jù)GB18218-xx重大危險源辨識的規(guī)定進(jìn)行辨識。辨識方法是當(dāng)單元內(nèi)存在危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的臨界量，該單元即被定為重大危險源。判斷項目區(qū)域是否構(gòu)成重大危險源的另一種方法是按關(guān)于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導(dǎo)意見（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件，安監(jiān)管協(xié)調(diào)字【xx】56號）中規(guī)定的重大危險源普查申報的分類來進(jìn)行，該法分類的原則是：“從可操作性出發(fā)，以重大危險源所處的場所或設(shè)備、設(shè)施對重大危險源進(jìn)行分類；再按相似相容性原則，依據(jù)各大類重大危險源各自的特性進(jìn)行有層次的展開”。該法按上述原則將重大危險源分為9類：1）     貯罐區(qū)（貯罐）         5）鍋爐  2）     庫區(qū)（庫）             6）壓力容器3）     生產(chǎn)場所               7）煤礦（井工開采）4）     壓力管道               8）金屬非金屬地下礦山9）尾礦庫此次分別采用者兩種辨識方法進(jìn)行重大危險源辨識。1.3根據(jù)GB18218進(jìn)行重大危險源辨識評價區(qū)域其中間產(chǎn)品半水煤氣（一氧化碳和氫氣混合物）、半水煤氣中的硫化氫和甲烷、以及產(chǎn)品氨、甲醇均屬于GB18218-xx標(biāo)準(zhǔn)中所列的危險物質(zhì)。硫化氫和甲烷由于在生產(chǎn)裝置中，較少獨立存在，故不再進(jìn)行重大危險源辨識。1.3.1氨物質(zhì)量的估算（1）生產(chǎn)區(qū)液氨量 生產(chǎn)區(qū)內(nèi)氨主要以液態(tài)存在于過度儲罐中，反應(yīng)和分離設(shè)備中氣氨相對較少，液氨在氨合成塔后的氨冷凝器、氨分離器中。根據(jù)設(shè)備容積和液位控制情況，存液氨重量約為15m³。常溫下液氨的密度為617Kg/m³，經(jīng)計算生產(chǎn)場所液氨的最大儲存量約為：9.3t。（2）液氨庫區(qū)液氨量    設(shè)置有200m³液氨立式儲罐2臺，50m³液氨臥式儲罐3臺，操作溫度下密度取為617Kg/m³，裝料系數(shù)區(qū)0.85時，液氨最大貯存量為： W氨=550×0.617×0.85=288t1.3.2半水煤氣（一氧化碳和氫氣混合物）量的計算   造氣爐造出半水煤氣后，在生產(chǎn)流程中，變換以前的大部分管道、設(shè)備中均存在一氧化碳和氫氣的混合物，貯存量最大的是一座6500m³的氣柜。以下計算氣柜中一氧化碳和氫氣混合物的量。氣柜中物料組成為：H240%;CO30%；CO27%；N222%；020.3%；CH40.7%(均為體積%)操作溫度為40，操作壓力為300400mmH2O(2.94.6kPa,表)，用以下氣體方程進(jìn)行計算Wi=（MiPV）/(RT)式中Wii組分的質(zhì)量，Mii組分的分子量；P操作壓力，V容積，m³；R氣體常數(shù)，8.314；T溫度，K。將各常數(shù)帶入上式，6500m³氣柜中最大存放一氧化碳（0.32t）和氫氣（0.02t）混合物的量為0.34t1.3.3甲醇量的計算 甲醇主要存在于甲醇精餾工段和甲醇儲罐區(qū)中。常溫常壓保存，甲醇的密度為790Kg/m³，裝料系數(shù)為0.85。（1） 甲醇精餾工段設(shè)有甲醇中轉(zhuǎn)罐，容積均為60m³；另外精餾塔、冷凝器和回流罐中估計儲存10t，生產(chǎn)場所有甲醇總計40t。（2） 甲醇庫區(qū)由四臺容積為500m³的儲罐，最大儲存甲醇量為335t。1.3.4根據(jù)GB18218xx進(jìn)行重大危險源辨識結(jié)果根據(jù)GB18218xx的規(guī)定，建設(shè)項目區(qū)域相關(guān)危險物質(zhì)構(gòu)成重大危險源的臨界量和單物質(zhì)辨識結(jié)果見表3.11序號危險物質(zhì)名稱現(xiàn)場存量（生產(chǎn)裝置區(qū)）GB18218規(guī)定的生產(chǎn)場所臨界量（噸）GB18218規(guī)定的儲存區(qū)臨界量（噸）單物質(zhì)重大危險源辨識結(jié)果1氨9.3/28840100氨庫區(qū)域構(gòu)成重大危險源2甲醇40/3352050構(gòu)成重大危險源3半水煤氣0.34120不構(gòu)成重大危險源4硝酸3000 100構(gòu)成重大危險源表3.11項目區(qū)域單物質(zhì)重大危險源辨識結(jié)果根據(jù)3.71中隊危險物質(zhì)量的估算結(jié)果，根據(jù)GB18218xx中的規(guī)定的重大危險源辨識標(biāo)準(zhǔn)，甲醇罐區(qū)、氨庫、硝酸罐區(qū)單獨構(gòu)成重大危險源。由于它們相距不大于500m，故可以構(gòu)成一個重大危險源。1.3.5根據(jù)安監(jiān)管56文件進(jìn)行重大危險源辨識 評價區(qū)域按國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安監(jiān)管協(xié)調(diào)字【xx】56號文（以下簡稱56號文）中的規(guī)定，可能需要進(jìn)行重大危險源申報的類別為壓力容器群。構(gòu)成重大危險源的申報條件為屬下列條件之一的壓力容器:（1）介質(zhì)毒性程度為極度、高度或中度危害的三類壓力容器；（2）易燃介質(zhì)，最高工作壓力0.1Mpa，且PV100Mpa·m³的壓力容器（群）根據(jù)GB504485職業(yè)性接觸毒物危害程度分級的相關(guān)規(guī)定，評價項目中存在的一氧化碳為高度危害物質(zhì)，氨為輕度危害物質(zhì)。1.4事故危害后果分析1.4.1半水煤氣柜燃爆事故危害后果的定量分析進(jìn)行燃爆危害后果分析選取6500m³半水煤氣柜發(fā)生燃爆事故為樣本進(jìn)行危害后果計算造氣爐產(chǎn)生半水煤氣后，在合成氨的整個流程中，大部分管道、設(shè)備中均存在一氧化碳和氫氣混合物，評價區(qū)域貯存量最大的是6500m³的半水煤氣柜，氣柜中一氧化碳和氫氣混合物的物質(zhì)量約為0.34噸。一氧化碳的氫氣混合物泄漏時與空氣均形成爆炸性混合物，可以用蒸汽云爆炸的傷害模型計算。首先用范登伯格和蘭諾伊公式估計蒸汽云爆炸的TNT當(dāng)量WTNT：WTNT=1.8AWfQf/QTNT式中1.8地面爆炸系數(shù)；A      蒸汽云的TNT當(dāng)量系數(shù)，取a=0.04；WTNT蒸汽云的TNT當(dāng)量，Kg；Wf蒸汽云中燃料的總物質(zhì)量，Kg；Qf燃料的燃燒熱，MJ/Kg；QTNTTNT的爆熱，QTNT=4.52MJ/Kg用下式計算死亡半徑RR=13.6（WTNT/1000）0.37由于半水煤氣為混合物組成，為了簡便計算，取其中占比例最多的物質(zhì)一氧化碳和氫氣為代表進(jìn)行計算，其誤差在允許范圍。一氧化碳和氫氣混合物的量為0.9t（CO0.41t，H20.4t），一氧化碳和氫氣的燃燒熱值分別為10.1MJ/Kg和120.5MJ/Kg，取其所占組分的平均燃燒熱值為48.12MJ/Kg，將其物質(zhì)量、燃燒熱帶入公式中，可計算出其死亡半徑為11.8m。1.4.2甲醇儲罐火災(zāi)事故危害后果的定量分析 甲醇罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，一般情況下，火勢迅猛，并伴隨著可燃性混合氣體的爆炸。甲醇儲罐發(fā)生火災(zāi)爆炸，使罐體遭到破壞。灌頂炸裂后，形成池水燃燒，產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱輻射，使周圍物體和人員受到熱輻射的危害?；馂?zāi)事故對甲醇儲罐周邊設(shè)施及人員的熱輻射危害程度與甲醇儲量、燃燒時間、事故中心距離等多種因素有關(guān)。池火災(zāi)時的池直徑初始火災(zāi)時液池直徑為甲醇罐直徑即D=7.6m火災(zāi)最盛時，液池直徑應(yīng)為防火堤內(nèi)所形成的當(dāng)量直徑，擬建甲醇罐區(qū)4臺甲醇儲罐單排設(shè)在同一防火堤內(nèi)，防火堤長28m，寬28m，火災(zāi)最盛期液池直徑為：D=31.6m池火災(zāi)的火焰高度池火災(zāi)時的火焰高度與池液直徑、周圍空氣密度、重力加速度、甲醇的燃燒速度等因素有關(guān)，可按下式計算： h=84r【dm/dt/p/（2gr）0.5】0.6式中：h火焰高度m  r池液半徑m  p周圍空氣密度，取1.16Kgm3      dm/dt燃燒速度甲醇燃燒速度按吳宗之等編著的危險評價方法及應(yīng)用中公式計算得到0.0173Kg（m2）將各參數(shù)帶入可得到：甲醇儲罐初期池火災(zāi)時火焰高度為：h=5.9m甲醇儲罐盛期池火災(zāi)時的火焰高度為：h=15.4m熱輻射的通量 液池燃燒時放出的總輻射為：Q初=5429KWQ盛=xxKW1.4.3毒物泄漏危害后果分析毒物泄漏的危害后果分析序曲200m3液氨儲罐發(fā)生破裂的事故進(jìn)行危害后果定量分析。氨屬于級毒物，泄漏擴(kuò)散將對人體造成傷害。架設(shè)液氨儲罐破裂，則蒸發(fā)蒸汽的體積用下式計算：V=m3（273+t0）22.4Wc（t-t0）/273Mq式中;W為液化氣體質(zhì)量，取液氨罐最大存放量，t為原液體溫度，取20攝氏度，t0為標(biāo)準(zhǔn)沸點，取33，c為介質(zhì)比熱，取4.6。q為汽化熱，取1.37×103KJ/Kg,M為相對分子質(zhì)量，取17。蒸汽與空氣混合形成有毒氣體，假設(shè)有毒空氣以半球型向地面擴(kuò)散，則有毒空氣擴(kuò)散半徑計算：R=197m可計算液氨庫出現(xiàn)一個1003液氨儲罐破裂時有毒液化氣體容器破裂時毒害區(qū)最大死亡半徑為197m（200m3液氨罐破裂）第 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